1 设计任务

设计需要的设备为浮阀塔。原料为甲醇-水二元混合物系。原料为含甲醇38%的混合物（质量百分比）。产品要求为经塔分离后，塔釜中含甲醇小于3%，塔顶中含甲醇量不低于97%。运行时间为24小时/天，320天/年。进料状况为采用泡点进料。操作压力为常压。生产能力为年产量2。4万吨/年。

2。 背景介绍

2。1精馏原理

精馏过程的基本要素是混合液组分间相对挥发度的差异来实现，在精馏塔内进行的气液“回流”则是沿着塔高不断的进行气、液传质实现精馏的必须所具有的条件。

沿塔流动的气、液组分每经过一块塔板都将会发生一次气相的部分冷凝和液相的部分气化，气、液相的组成也因此发生了一次改变，导致了气相中轻组分得到一次浓度的增加，相硬的液相中重组分也得到了一次浓度的增加。这样的结果最终是的在塔顶得到轻组分含量很高的蒸馏出来的液体，同时在塔底得到重组分含量很高的塔釜中的液体，从而实现混合液体的高纯度分离。

2。2板式塔的作用原理

板式塔是逐级接触式的气液传质设备，在塔的内部沿着塔的底部往上安装着很多层的塔板，液体从塔顶借着重力的作用从顶部流过每层的塔板直到塔底，同时在每个板面上形成流动的液层，塔内的气体凭借着压强差的改变得到动力，从塔底向上依次穿过各塔板上的液层最终流向塔顶，气、液两项混合物在塔内进行逐个塔板的接触，两相的组成沿塔的高度变化呈阶梯性变化。

板式塔有很多的优点，在与填料塔的相比中，板式塔具有压降较大，空塔气速较大，性能比较稳定，并且效率较高，持液量较大。气液比适应范围较大，安装检修较容易。大直径时造价比较低的优点等

2。3浮阀塔

 浮阀塔是板式塔的一种，它是在泡罩塔和筛孔塔的基础上发展形成的。从20世纪50年代问世以来，因为它的优良性能使得它非常迅速的在石油化工行业得到推广，并且在当今社会任然是被应用最广泛的塔板结构。

 在塔板上按照一定的方式在塔板上开多个阀孔，将浮阀本身带有的几根阀腿插入阀孔以后，再将阀腿的底脚旋转90度，用这种方法来限制浮阀的张开程度并同时用来防止浮阀片被较强的气体吹走，浮阀片周边有几个冲出的略向下弯的定距片，在静止的时候，浮阀靠定距片与塔板点接触坐落在阀孔上，可避免停工后阀片与板面间的粘连。在需要操作的的时候，从阀孔上升的气体流经阀片与塔板间隙沿水平方向进入液层，可增加气液两相的接触时间，浮阀的张开程度随气量变化，在低气量的时候，张开程度较小，气体仍能以足够的气速通过缝隙，可避免液漏现象的发生。在高气量的时候，阀门自动浮动，张开的程度较大，可以让气体的流速不至于非常的大，并通过这种方法可避免过量液沫夹带现象的发生。文献综述

所以综上所诉，浮阀塔具有很多优良的性能，如生产能力大、性能稳定、操作弹性大、塔板效率高、传质效果好的优点。

3。  设计内容

 主要包括设计反应精馏塔的方案及分离流程；精馏塔工作过程中的物料衡算、工艺条件等的计算；具体工艺尺寸计算，例如塔径、塔高、塔板数等的计算；以及相关的流体力学计算，并做出浮阀塔的图形。

4。  工艺流程

4。1塔板类型

在我们的生存活动中，常见的精馏塔塔板类型主要有筛孔塔板、泡罩塔板、浮阀塔板、喷射型塔以及其他根据生产要求所建造的塔板。浮阀塔板因其具有优异的综合性能（生产能力大、性能稳定、操作弹性大、塔板效率高、传质效果好等）已成为目前应用最广泛的一种塔板。